JP2008287143A

JP2008287143A - 定着装置

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Publication number: JP2008287143A
Application number: JP2007133890A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sugiura; 崇杉浦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2008-11-27

Abstract

【課題】複数のヒーターを有する定着装置において、複数のヒーターが同時に点灯するとヒーター起動時に生ずる突入電流が積算されて電源に大きな負担がかかる。
【解決手段】第１のヒーター用の第１トリガ信号を、第２の出力端子から第２のヒーター用の第２トリガ信号を、それぞれ異なるタイミングで出力するトリガ信号出力手段と、前記第１制御信号が入力されている状態で前記第１トリガ信号が入力された時に前記第１のヒーターを起動する第１のヒーター駆動回路と、第２制御信号が入力されている状態で前記第２トリガ信号が入力された時に前記第２のヒーターを起動する第２のヒーター駆動回路と、を有し、第１のヒーターの起動タイミングと第２のヒーターの起動タイミングとを一致させないことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられた定着装置に関するものである。

従来の複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置では、記録材上に形成したトナー像を定着ローラや定着フィルム等の定着部材をヒーターによって加熱し、その熱によって記録材に担持されたトナーを加熱定着させる定着方式が採用されている。そして複数のヒーターを使用してトナー像を加熱定着する装置も種々公知である。

上記複数のヒーターを有する定着装置において、複数のヒーターが同時に点灯するとヒーター起動時に生ずる突入電流が積算されて電源に大きな負担がかかる。この電源にかかる負担を低減するために、特許文献１において突入電流を防止する定着装置について提案されている。

しかしながら特許文献１においては、複数のヒーターを同時に駆動させたいとき、ヒーターの駆動タイミングをずらして駆動させて突入電流の積算を抑制する旨の記載がなされているが、その具体的な方法、構成について開示されていない。
特開平０６−２３６１２８号公報

本発明は、複数のヒーターの駆動タイミングを異ならせることができる定着装置について考案されたもので、簡単なハード構成で定着ヒーターの同時点灯を防止することによって、突入電流の積算を抑制し、電源の負担を軽減することを目的とする。

本発明の定着装置は、第１のヒーターと、第２のヒーターと、温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段による検出結果に基づいて、前記第１のヒーターを制御するための第１制御信号と、前記第２のヒーターを制御するための第２制御信号とを出力するヒーター制御信号出力手段と、を有する、記録材上のトナー画像を加熱定着させる定着装置において、第１と第２の出力端子を有し、前記第１の出力端子から前記第１のヒーター用の第１トリガ信号を、前記第２の出力端子から前記第２のヒーター用の第２トリガ信号を、それぞれ異なるタイミングで出力するトリガ信号出力手段と、前記第１の出力端子に接続されており、前記第１制御信号が入力されている状態で前記第１トリガ信号が入力された時に前記第１のヒーターを起動する第１のヒーター駆動回路と、前記第２の出力端子に接続されており、前記第２制御信号が入力されている状態で前記第２トリガ信号が入力された時に前記第２のヒーターを起動する第２のヒーター駆動回路と、を有し、第１のヒーターの起動タイミングと第２のヒーターの起動タイミングとを一致させないことを特徴とする。

各ヒーター用のトリガ信号を異なるタイミングで出力するトリガ信号出力手段を備えることによってヒーターの同時点灯を防止することができるので、各ヒーターの同時点灯による突入電流の積算を抑制し、電源の負担を軽減することができる。

（実施例１）
以下、図１から図１２を参照して本発明の実施例の説明をする。図１は本発明の定着装置を備えた複写機の概略図である。この複写機では、まずスキャナ部１１で読み取られた画像データに基づき、感光体ドラム１２に光ビームが照射され、感光体ドラム１２の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１３によりトナー像として可視像化される。このトナー像を転写装置１４によって記録材カセット１６から搬送された記録材に転写し、加熱定着装置１５でトナー像を加熱定着した後、画像記録がなされた記録材は排紙される。

上記複写機には以下のような複数のヒーターを使用した定着装置が備えられている。

図２は、第１の定着回転部材であるところの第１定着ローラ２１と第２の定着回転部材であるところの第２定着ローラ２２とで構成される定着装置である。第１定着ローラ２１は記録材の未定着トナー像を担持する側の面に接される。また、第２定着ローラ２２は前記第１の定着ローラ２１に圧接して定着ニップ部を形成し、記録材を挟持搬送する。第１定着ローラ２１の内部には第１のヒーターｈ１が設置されており、このヒーターｈ１は内部から定着ローラ２１を赤外線加熱する。同様に第２定着ローラ２２の内部には第２のヒーターｈ２が設置されており、このヒーターｈ２は内部から定着ローラ２２を赤外線加熱する。ｔｈ１は温度検出手段の第１温度検出部であるところの第１サーミスタであり、ｔｈ２は温度検出手段の第２温度検出部であるところの第２サーミスタである。第１サーミスタｔｈ１は第１定着ローラ２１の外周面に対向しており、このローラ２１の外周面温度を検出する。そして後述のように、この第１サーミスタｔｈ１による温度検出結果に基づいて第１ヒーターｈ１への通電が制御される。第２サーミスタｔｈ２は第２定着ローラ２２の外周面に対向しており、このローラ２２の外周面温度を検出する。そして後述のように、この第２サーミスタｔｈ２による温度検出結果に基づいて第２ヒーターｈ２への通電が制御される。

図３は、定着ローラ３１と加圧ローラ３２と外部加熱ローラ３３とで構成される定着装置である。定着ローラ３１は定着回転部材であり、記録材の未定着トナー像を担持する側の面に接される。加圧ローラ３２は定着ローラ３１に圧接して定着ニップ部を形成し、記録材を挟持搬送する加圧回転部材である。また、外部加熱ローラ３３は定着ローラ３１を外部から接触加熱する外部加熱回転部材である。前記定着ローラ３１には第１のヒーターであるところのヒーターｈ１が内蔵され、このヒーターｈ１は内部から定着ローラ３１赤外線加熱する。前記外部加熱ローラには第２のヒーターであるところのヒーターｈ２が内蔵され、このヒーターｈ２は内部から外部加熱ローラ３３赤外線加熱する。ｔｈ１は温度検出手段であるサーミスタであり、定着ローラ３１の外周面に対向していて、このローラ３１の外周面温度を検出する。

図４は、記録材搬送方向と直交する方向における、加熱定着部材であるところの定着ローラ４１の断面図である。図４に示されるように、定着ローラ４１には、定着ローラ４１を加熱する第１ヒーターｈ１と第２ヒーターｈ２とが内蔵されている。第１ヒーターｈ１は、記録材搬送方向と直交する方向において定着ローラ４１の中央部領域に配置され、主として定着ローラ４１の中央部領域を加熱する。つまり、第１ヒーターｈ１が定着ローラ４１に与える熱量の分布は定着ローラ４１の端部よりも中央部で大きい。また、第２ヒーターｈ２は、記録材搬送方向と直交する方向において定着ローラ４１の端部領域に配置され、主として定着ローラ４１の端部領域を加熱する。つまり、第２ヒーターｈ２が定着ローラ４１に与える熱量の分布は定着ローラ４１の中央部よりも端部で大きい。

ｔｈ１は定着ローラ４１の記録材搬送方向と直交する方向の中央部領域に対向して配設された温度検出手段の第１温度検出部である第１サーミスタである。一方、ｔｈ２は定着ローラ４１の記録材搬送方向と直交する方向の端部領域に対向して配設された温度検出手段の第２温度検出部である第２サーミスタである。

図５は、第１定着ローラ５１と第１加圧ローラ５２と第２定着ローラ５３と第２加圧ローラ５４とで構成された定着装置である。第１定着ローラ５１は記録材の未定着トナー像を担持する側の面に接される第１の定着回転部材である。第１加圧ローラ５２は第１定着ローラ５１に圧接し定着ニップ部を形成して記録材を挟持搬送する。第２定着ローラ５３は記録材の未定着トナー像を担持する側の面に接せられる第２の定着回転部材である。第２加圧ローラ５４は、第２定着ローラ５３に圧接し定着ニップ部を形成して記録材を挟持搬送する第２の加圧部材である。

第１定着ローラ５１には第１ヒーターｈ１が、第２定着ローラ５３には第２のヒーターｈ２が内蔵されている。ｔｈ１は定着ローラ５１に配設された、温度検出手段の第１温度検出部であるところの第１サーミスタであり、ｔｈ２は定着ローラ５３に配設された、温度検出手段の第２温度検出部であるところの第２サーミスタである。

尚、各種定着装置の説明において、定着回転部材、加圧部材、及び外部加熱部材についてローラを用いて説明した。しかしながら、これらはローラ状の部材に限定されるものではなく、定着部材、加圧部材、及び外部加熱部材として、フィルム状或いはベルト状のものを使用して定着を行う構成にしても良い。またヒーターとして赤外線加熱方式のものではなく、接触加熱方式のヒーターを使用する定着装置にも本発明は適用できる。

以上に例示した加熱定着装置には複数のヒーターが設けられている。このような複数のヒーターを使用する定着装置では、各ヒーターに対応する部分の温度が同じタイミングで各目標温度から低下したとしても、複数のヒーターを同時に点灯させると各ヒーターの突入電流が積算されて、電源に負担がかかってしまうという問題があった。それを解決するために、本発明では各ヒーターの点灯のタイミングを異ならせるような制御を行える構成を備えた定着装置を提案する。

以下、本発明の特徴である構成を備えた定着装置について説明する。

図６は本実施例のブロック図である。６１はヒーター駆動回路に対してトリガ信号を出力するトリガ信号出力手段、６２ａは第１のヒーター駆動回路、６２ｂは第２のヒーター駆動回路、６３はヒーター制御信号出力手段である。また、ｈ１は第１ヒーター、ｈ２は第２ヒーターである。ｔｈ１は前記定着部材の温度を検出する温度検出手段である第１サーミスタである。ｔｈ２は前記定着部材と異なる定着部材の温度、或いは第１サーミスタが検出する位置とは異なる位置において第１サーミスタと同一の定着部材の温度を検出する温度検出手段である第２サーミスタである。

まず、トリガ信号出力手段６１について説明する。図７はトリガ信号出力手段６１の内部構成を示したものである。７１ａ及び７１ｂはフリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ回路）であり、トリガ信号出力手段６１はＦ／Ｆ回路７１ａ及び７１ｂを直列に接続したシフトレジスタを形成している。シフトレジスタの最後尾のＦ／Ｆ回路７１ｂのＱ出力端子は、オア回路（ＯＲ回路）７４を介してシフトレジスタの先頭のＦ／Ｆ回路７１ａのＤ入力に接続されており、環状の回路が形成されている。

７２はクロック信号入力端子であり、７１ａ及び７１ｂのＦ／Ｆ回路のクロック入力端子に接続され、所定の周波数のクロック信号Ａが入力される。このクロック信号の周波数は、クロック信号の立ち上がりエッジから立ち下がりエッジまでのハイレベルの期間が、ヒーターを起動させた際に生じる突入電流が収まる時間よりも長くなるように設定される。

７３は入力端子であり、ＯＲ回路７４を介してＦ／Ｆ回路７１ａのＤ入力に接続されている。入力端子７３からは、画像形成装置電源投入後前記クロック信号Ａの１周期分のクロック信号Ｂが入力される。

尚、本実施例では入力端子７３、及びＯＲ回路７４を備えるトリガ信号出力手段について説明をしたが、これらの構成を備えないトリガ信号出力手段でも構わない。例えば、シフトレジスタを形成する複数のＦ／Ｆ回路の内、ある一つのＦ／Ｆ回路のクリア端子に「Ｈ」レベルの信号を入力し、その他のＦ／Ｆ回路のクリア端子に「Ｌ」レベルの信号を入力させる方法が挙げられる。つまり、クリア端子に「Ｈ」レベルの信号が入力され、且つクロック端子に「Ｈ」レベルの信号が入力された場合、Ｆ／Ｆ回路のＱ出力からは「Ｈ」の信号（トリガ信号）が出力される。一方、クリア端子に「Ｌ」が入力されている場合、Ｆ／Ｆ回路のクロック入力端子に「Ｈ」レベルの信号が入力されても「Ｌ」レベルの信号が入力されても、Ｑ出力からは「Ｌ」レベルの信号が出力される。複数のＦ／Ｆ回路のクリア端子のうち、いずれか一つにだけ「Ｈ」レベルの信号が入力されるので、各Ｆ／Ｆ回路の出力から同時に「Ｈ」レベル（トリガ信号）の信号を出力されることはない。この方法によれば、入力端子７３、及びＯＲ回路７４を備えるトリガ信号出力手段と同様の効果が得られる。

６１ａはＦ／Ｆ回路７１ａのＱ出力から出力された第１トリガ信号をトリガ信号出力手段の外部に出力する第１の出力端子、６１ｂはＦ／Ｆ回路７１ｂのＱ出力から出力された第２トリガ信号をトリガ信号出力手段の外部に出力する第２の出力端子である。第１の出力端子６１ａはヒーター駆動回路６２ａに、第２の出力端子６１ｂはヒーター駆動回路６２ｂに接続されている（図６参照）。

上記の構成によって、このトリガ信号出力手段６１は、ヒーター駆動回路６２ａに対しては第１トリガ信号を、ヒーター駆動回路６２ｂに対しては第２トリガ信号を異なるタイミングで出力する（図８の６１ａ及び６１ｂ参照）。つまり、出力端子６１ａと６１ｂとから出力するトリガ信号は同一時点においてはいずれか一つだけ「Ｈ」となる。

次に、ヒーター制御信号出力手段６３について説明する。ヒーター制御信号出力手段６３は、第１サーミスタｔｈ１の検出温度が目標温度よりも低下したときにヒーター駆動回路６２ａに対して第１ヒーターに通電を要求する第１制御信号を出力する。同様に、ヒーター制御信号出力手段６３は、第２サーミスタｔｈ２の検出温度が目標温度よりも低下したときにヒーター駆動回路６２ｂに対して第２ヒーターに通電を要求する第２制御信号を出力する。

尚、一つのサーミスタの温度検出結果に基づいて複数のヒーターを駆動するようにする定着装置が考えられる。例えば、図３のような一つのサーミスタの温度検出結果に基づいて２つのヒーターを制御する定着装置である。その際は図９に示すように、第１サーミスタｔｈ１とヒーター制御信号出力手段６３とを接続する構成にし、第１サーミスタｔｈ１の温度に基づいてヒーター制御信号出力手段６３からヒーター駆動回路に対して制御信号を出力する構成にすればよい。つまり、定着ローラ３１の外周面温度を検出するサーミスタｔｈ１の検出結果が目標温度よりも低下したとき、サーミスタｔｈ１の検出結果に基づいてヒーター制御信号手段６３はヒーター駆動回路６２ａに対して第１制御信号を、ヒーター駆動回路６２ｂに対しては第２制御信号を出力する構成にするということである。

次に、トリガ信号、制御信号、及びヒーター起動のタイミングについて図８を用いて説明する。図８は、トリガ信号と制御信号とが入力するタイミングと、ヒーターが起動するタイミングとを表したタイムチャートである。図８で横軸は時間軸、縦軸は信号レベルを示す。尚、図８中左欄の６１ａはトリガ信号出力手段６１から出力された第１トリガ信号（Ｈレベルで示したのがトリガ信号）、６１ｂはトリガ信号出力手段６１から出力された第２トリガ信号（Ｈレベルで示したのがトリガ信号）である。また、６３ａはヒーター制御信号出力手段６３からヒーター駆動回路６２ａに対して出力された第１制御信号（Ｈレベルで示したのがヒーター通電要求信号）、６３ｂはヒーター制御信号出力手段６３からヒーター駆動回路６２ａに対して出力された第２制御信号、ｈ１及びｈ２はヒーターの駆動状況（Ｈレベル部分がヒーターに通電されていることを示す）を表している。

第１のヒーター駆動回路６２ａは、前記第１制御信号が入力された状態で前記第１トリガ信号を入力したとき、前記第１のヒーターｈ１を起動させる。同様に、第２の駆動回路６２ａは前記第２制御信号が入力された状態で前記第２トリガ信号を入力したとき、前記第２のヒーターｈ２を起動させる。制御信号（ヒーターに通電を要求する信号）が第１の駆動回路及び第２の駆動回路に入力するタイミングが同じである（図８中８１の６３ａ、６３ｂ）が、トリガ信号の入力タイミングが異なるため各ヒーターが起動するタイミングが異なる（図８中８１のｈ１、ｈ２）。以上の構成によって、トリガ信号出力手段に接続された各ヒーターの起動タイミングを一致させないようにすることができる。

また、ヒーターが作動している状態において、そのヒーターに対応するサーミスタの検出温度が目標温度を超えた事により制御信号が入力されなくなると、各ヒーター駆動回路はヒーターを停止させる（図８中８２参照）。つまり、ヒーター制御信号出力手段６３が第１の駆動回路６２ａに対して第１制御信号を出力しなくなると、第１のヒーターｈ１は停止する。同様に、ヒーター制御信号出力手段６３が第２の駆動回路６２ｂに対して第２制御信号を出力しなくなると、第２のヒーターｈ２は停止する。

上記の制御は、例えば図２０に示すＦ／Ｆ回路２０１をヒーター駆動回路６２ａ及び６２ｂ内に内蔵することによって実施可能である。ヒーター制御手段６３から出力された制御信号をＦ／Ｆ回路２０１のクリア端子に入力し、トリガ信号出力手段６１から出力されたトリガ信号をクロック入力端子に入力する。これによってＦ／Ｆ回路２０１に制御信号が入力されている場合、クロック入力端子にトリガ信号が入力されるとＱ出力からヒーターに起動を促す信号が出力され、ヒーター駆動回路６２ａはヒーターｈ１を起動させる。一方、Ｆ／Ｆ回路２０１に制御信号が入力されていない場合、Ｑ出力からは信号が出力されないため、ヒーター駆動回路６２ａはヒーターｈ１を停止させる。６２ｂ内に内蔵されたＦ／Ｆ回路２０１も同様に制御信号及びトリガ信号を処理し、Ｆ／Ｆ回路２０１に制御信号が入力されている場合、クロック入力端子にトリガ信号が入力されるとＱ出力からヒーターに起動を促す信号が出力され、ヒーター駆動回路６２ｂはヒーターｈ２を起動させる。一方、Ｆ／Ｆ回路２０１に制御信号が入力されていない場合、Ｑ出力からは信号が出力されないため、ヒーター駆動回路６２ｂはヒーターｈ２を停止させる。

上記構成を備えることによってトリガ信号出力手段に接続された各ヒーターの起動タイミングを一致させないようにすることができる。

尚、本発明はヒーターＹ（＞２）本にも適用できる。その場合回路は図１０のようになる。６１はトリガ信号出力手段、６３はヒーター制御信号出力手段、６２ａから６２ｙはヒーター駆動回路、ｈ１からｈｙはヒーター、ｔｈ１からｔｈｙは前記定着部材の温度を検出するサーミスタである。ヒーター駆動回路は制御するヒーターの本数に対応させた数だけ増設される。

この場合、トリガ信号出力手段６１に内蔵されるＦ／Ｆ回路は制御するヒーターの本数分だけ増設される。例えば、制御したいヒーターがｈ１からｈｙまであるとき、トリガ信号出力手段６１には図１１に示すようにＦ／Ｆ回路７１ａから７１ｙを直列に接続したシフトレジスタが内蔵される。

この構成によって第１トリガ信号から第ｙトリガ信号はそれぞれ異なったタイミングでヒーター駆動回路６２ａから６２ｙに入力される（図１２中６１ａから６１ｙ参照）。つまり、出力端子６１ａから６１ｙから出力するトリガ信号は同一時点においてはいずれか一つだけ「Ｈ」となる。例えば、出力端子が１０個あるトリガ信号出力手段において、ある出力端子から出力される信号が「Ｈ」（トリガ信号）である場合、その他の出力端子から出力される信号は全て「Ｌ」となる。そのため、各ヒーターの起動するタイミングが一致しないようになる。

図１２は、トリガ信号と制御信号とが入力するタイミングと、ヒーターが起動するタイミングとを表したタイムチャートである。制御信号（ヒーターに通電を要求する信号）が各ヒーター駆動回路に入力するタイミングが同じである（図１２中１２１の６３ａ、６３ｂ、６３ｘ、６３ｙ）が、トリガ信号の入力タイミングが異なるため各ヒーターが起動するタイミングが異なる（図１２中１２１のｈ１、ｈ２、ｈｘ、ｈｙ）。

また、ヒーターが作動している状態において、そのヒーターに対応するサーミスタの検出温度が目標温度を超えた事により制御信号が入力されなくなると、各ヒーター駆動回路はヒーターを停止させる（図１２中１２２参照）。つまり、ヒーター制御信号出力手段６３が各駆動回路に対して制御信号を出力しなくなると、ヒーターは停止する。

以上の構成によって、ヒーターの本数がＹ本（Ｙ＞２）の場合においても各ヒーターの起動タイミングを一致させないようにすることができる。

（第２実施例）
図１３から図１９を用いて、本発明を適用できる第２実施例について説明する。なお、本実施例での説明では、実施例１と同じ構成要素については同一の符号で示すこととし、その構成および機能についての詳細な説明は省略する。

第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、ヒーター駆動回路に入力させるトリガ信号の数をヒーター駆動回路毎に異ならせた点である。例えば、図２の定着装置の第１定着ローラは記録紙の未定着トナー像担持面側に接触するので、その表面温度は記録紙の裏面（未定着トナー像を担持していない面）に接触する第２ローラの表面温度よりも定着に影響する。したがって、第１ローラ内の第１ヒーターへの通電頻度を第２定着ローラ内の第２ヒーターへの通電頻度よりも多くすることが好ましい。また図４の定着部材を備えた画像形成装置で多用される小サイズの記録材に記録を行う場合、定着部材両端側は記録材が通過しないため定着部材の温度が下がり難いのに対して、中央部付近は記録材が吸熱するため定着部材の温度が下がり易い。そのため、定着部材の両端部に比べ、主として中央部付近を加熱する第１ヒーターへの通電頻度を第２ヒーターへの通電頻度より高く出来ることが好ましい。また、図５の装置では、２つの定着ニップの上流側の定着ニップには低温状態の記録紙を加熱するので奪われる熱量も多いから、上流側の第１ヒーターへの通電頻度を下流側の第２ヒーターへの通電頻度よりも高く出来ることが好ましい。しかし、実施例１のように各ヒーターに対して平等に起動するタイミングを与える装置では、頻繁に加熱を必要とする定着部材が中々加熱されないという状態が生じてしまう。本実施例はこの問題点を解消する構成について提案したもので、頻繁に起動する必要があるヒーターに対しては、そのヒーターを起動するヒーター駆動手段に多くのトリガ信号を入力させることを特徴とする。

以下、本発明の第２の実施例について説明する。

図１３は本実施例のブロック図である。６７ａはオア回路（ＯＲ回路）であり、トリガ信号出力手段６１とヒーター駆動回路６２ａとの間に備えられている。このオア回路６７ａに後述するトリガ信号出力手段６１の第１の出力端子から出力される第１トリガ信号と第３の出力端子から出力される第３トリガ信号のいずれかが入力されると、そのトリガ信号が駆動回路に出力される。

まず、トリガ信号出力手段６１について説明する。図１４はトリガ信号出力手段６１の内部構成を示したものである。７１ａ１、７１ｂ、及び７１ａ２はＦ／Ｆ回路であり、トリガ信号出力手段６１はこれらのＦ／Ｆ回路を直列に接続したシフトレジスタを内蔵している。シフトレジスタの最後尾のＦ／Ｆ回路７１ａ２のＱ出力端子は、オア回路（ＯＲ回路）７４を介してシフトレジスタの先頭のＦ／Ｆ回路７１ａ１のＤ入力に接続されており、環状の回路が形成されている。

６１ａ１はＦ／Ｆ回路７１ａ１のＱ出力から出力された第１トリガ信号をトリガ信号出力手段６１の外部に出力する第１の出力端子である。６１ｂはＦ／Ｆ回路７１ｂのＱ出力から出力された第２トリガ信号をトリガ信号出力手段６１の外部に出力する第２の出力端子である。６１ａ２はＦ／Ｆ回路７１ａ２のＱ出力から出力された第３トリガ信号をトリガ信号出力手段６１の外部に出力する第３の出力端子である。第１の出力端子６１ａ１、及び第２の出力端子６１ａ２はヒーター駆動回路６２ａ１に、第２の出力端子６１ｂはヒーター駆動回路６２ｂに接続されている（図１３参照）。

上記の構成によって、このトリガ信号出力手段６１は、ヒーター駆動回路６２ａに対しては第１トリガ信号、及び第３トリガ信号を、ヒーター駆動回路６２ｂに対しては第２トリガ信号を異なるタイミングで出力する（図１５の６１ａ１、６１ｂ、及び６１ａ２参照）。つまり、出力端子６１ａ１と６１ｂと６１ａ２とから出力するトリガ信号は同一時点においてはいずれか一つだけ「Ｈ」となる。

次に、トリガ信号、制御信号、及びヒーター起動のタイミングについて図１５を用いて説明する。図１５は、トリガ信号と制御信号とが入力するタイミングと、ヒーターが起動するタイミングとを表したタイムチャートである。図１５で横軸は時間軸、縦軸は信号レベルを示す。尚、図１５中左欄の６１ａ１はトリガ信号出力手段から出力された第１トリガ信号（Ｈレベルで示したのがトリガ信号）を表している。６３ｂはヒーター制御信号出力手段から出力された第２トリガ信号（Ｈレベルで示したのがヒーター通電要求信号）を表している。６１ａ２はトリガ信号出力手段から出力された第３トリガ信号（Ｈレベルで示したのがトリガ信号）を表している。ｈ１及びｈ２はそれぞれのヒーターの駆動状況（Ｈレベル部分がヒーターに通電されていることを示す）を表している。

第１の駆動回路６２ａは、前記第１制御信号が入力された状態で前記第１トリガ信号が入力されると、前記第１のヒーターｈ１を起動させる。同様に、第２の駆動回路６２ｂは、前記第２制御信号が入力された状態で前記第２トリガ信号を入力したとき、前記第２のヒーターｈ２を起動させる（図１５中１５１参照）。制御信号（ヒーターに通電を要求する信号）が第１の駆動回路及び第２の駆動回路に入力するタイミングが同じである（図１５中１５１の６３ａ、６３ｂ）が、トリガ信号の入力タイミングが異なるためヒーターｈ１とｈ２との起動タイミングが異なる（図１５中１５１のｈ１、ｈ２）。

また、第１の駆動回路には第３トリガ信号も入力される（図１５中６３ａ２）ので、第１の駆動回路に第１制御信号が入力している状態で第３のトリガ信号が入力すると、ヒーター１は起動する（図１５中１５２参照）。従って、第２の駆動回路よりも第１の駆動回路にトリガ信号が入力する頻度が多くなる。

また、ヒーターが作動している状態において、そのヒーターに対応するサーミスタの検出温度が目標温度を超えた事により制御信号が入力されなくなると、各ヒーター駆動回路はヒーターを停止させる（図１５中１５３参照）。つまり、ヒーター制御信号出力手段６３が第１の駆動回路６２ａ１に対して第１制御信号を出力しなくなると、第１のヒーターｈ１は停止する。同様に、ヒーター制御信号出力手段６３が第２の駆動回路６２ｂに対して第２制御信号を出力しなくなると、第２のヒーターｈ２は停止する。

上記の制御は、例えば図２０に示すＦ／Ｆ回路２０１をヒーター駆動回路６２ａ及び６２ｂ内に内蔵することによって実施可能である。ヒーター制御手段６３から出力された制御信号をＦ／Ｆ回路２０１のクリア端子に入力し、トリガ信号出力手段６１から出力されたトリガ信号をクロック入力端子に入力する。これによってＦ／Ｆ回路２０１に制御信号が入力されている場合、クロック入力端子にトリガ信号が入力されるとＱ出力からヒーターに起動を促す信号が出力され、ヒーター駆動回路６２ａはヒーターｈ１を起動させる。一方、Ｆ／Ｆ回路２０１に制御信号が入力されていない場合、Ｑ出力からは信号が出力されないため、ヒーター駆動回路６２ａはヒーターｈ１を停止させる。６２ｂ内に内蔵されたＦ／Ｆ回路２０１も同様に制御信号及びトリガ信号を処理し、Ｆ／Ｆ回路２０１に制御信号が入力されている場合、クロック入力端子にトリガ信号が入力されるとＱ出力からヒーターに起動を促す信号が出力され、ヒーター駆動回路６２ｂはヒーターｈ２を起動させる。一方、Ｆ／Ｆ回路２０１に制御信号が入力されていない場合、Ｑ出力からは信号が出力されないため、ヒーター駆動回路６２ｂヒーターｈ２を停止させる。

上記構成を備えることによってトリガ信号出力手段に接続された各ヒーターの起動タイミングを一致させないようにすることができ、第１のヒーターｈ１に対して第２のヒーターｈ２よりも多くの起動機会を与えることができる。

尚、一つのサーミスタの温度検出結果に基づいて複数のヒーターを駆動するようにする定着装置が考えられる。例えば、図３のような一つのサーミスタの温度検出結果に基づいて２つのヒーターを制御する定着装置である。その際は図１６に示すように、定着ローラ３１の外周面温度を検出するサーミスタｔｈ１の検出結果が目標温度よりも低下したとき、サーミスタｔｈ１の検出結果に基づいてヒーター制御信号手段６３はヒーター駆動回路６２ａに対して第１制御信号を、ヒーター駆動回路６２ｂに対しては第２制御信号を出力する構成にすればよい。

尚、本発明はヒーターＹ（＞２）本にも適用できる。その場合回路は図１７のようになる。６２ａから６２ｙはヒーター駆動回路、ｈ１からｈｙはヒーター、ｔｈ１からｔｈｙは前記定着部材の温度を検出する温度検出手段である。ヒーター駆動回路は制御するヒーターの数に対応させた数増設される。

この場合、トリガ信号出力手段６１の内部構成は図１８のようになる。この構成は図１１の構成と同一であるが、説明を容易にするため符号を変えて再掲する。

この構成によって第１トリガ信号から第Ｘ２トリガ信号はそれぞれ異なったタイミングでヒーター駆動回路６２ａから６２ｙに入力される（図１９中６１ａから６１ｘ２参照）。

図１９は、トリガ信号と制御信号とが入力するタイミングとヒーターが起動するタイミングとを表したタイムチャートである。制御信号（ヒーターに通電を要求する信号）が各ヒーター駆動回路に入力するタイミングが同じである（図１９中１９１の６３ａ、６３ｂ、６３ｘ、６３ｙ）が、トリガ信号の入力タイミングが異なるため各ヒーターが起動するタイミングが異なる（図１９中１９１のｈ１、ｈ２、ｈｘ、ｈｙ）。

また、ヒーターｈｘには第１トリガ信号６１ｘ１に加えて第３トリガ信号６１ｘ２が入力されるので、第３トリガ信号６１ｘ２が入力した際にもヒーターｈｘが起動する（図１９中１９２参照）。従って、第Ｙの駆動回路よりも第Ｘの駆動回路にトリガ信号が入力する頻度が多くなる。

以上の構成によって、ヒーターの本数がＹ本（Ｙ＞２）の場合においても各ヒーターの起動タイミングを一致させないようにすることができ、ヒーターｈｘに対してヒーターｈｙよりも多くの起動機会を与えることができる。

本発明に係る画像形成装置の断面図である。本発明に係る定着装置の断面概略図である。本発明に係る定着装置の断面概略図である。本発明に係る定着装置の断面概略図である。本発明に係る定着装置の断面概略図である。第１の実施例における定着装置制御回路のブロック図である。図６で示した回路におけるトリガ信号出力手段の内部構成図である。図６で示した回路におけるトリガ信号と制御信号とがヒーター駆動回路に入力するタイミングとヒーターが起動するタイミングとを表したタイムチャートである。第１の実施例における別の定着装置制御回路のブロック図である。第１の実施例におけるヒーターの本数が２本より多い場合の定着装置制御回路のブロック図である。図１０で示した回路におけるトリガ信号出力手段の内部構成図である。図１０で示した回路におけるトリガ信号と制御信号とがヒーター駆動回路に入力するタイミングとヒーターが起動するタイミングとを表したタイムチャートである。第２の実施例における定着装置制御回路のブロック図である。図１３で示した回路におけるトリガ信号出力手段の内部構成図である。図１３で示した回路におけるトリガ信号と制御信号とがヒーター駆動回路に入力するタイミングとヒーターが起動するタイミングとを表したタイムチャートである。第２の実施例における別の定着装置制御回路のブロック図である。第２の実施例におけるヒーターの本数が２本より多い場合の定着装置制御回路のブロック図である。図１７で示した回路におけるトリガ信号出力手段の内部構成図である。図１７で示した回路におけるトリガ信号と制御信号とがヒーター駆動回路に入力するタイミングとヒーターが起動するタイミングとを表したタイムチャートである。ヒーター駆動回路に内蔵されるフリップフロップ回路である。

符号の説明

１５定着装置
６１トリガ信号出力手段
６２ヒーター駆動回路
６３ヒーター制御信号出力手段
７１フリップフロップ回路
ｈヒーター
ｔｈサーミスタ

Claims

第１のヒーターと、
第２のヒーターと、
温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段による検出結果に基づいて、前記第１のヒーターを制御するための第１制御信号と、前記第２のヒーターを制御するための第２制御信号とを出力するヒーター制御信号出力手段と、を有する、記録材上のトナー画像を加熱定着させる定着装置において、
第１と第２の出力端子を有し、前記第１の出力端子から前記第１のヒーター用の第１トリガ信号を、前記第２の出力端子から前記第２のヒーター用の第２トリガ信号を、それぞれ異なるタイミングで出力するトリガ信号出力手段と、
前記第１の出力端子に接続されており、前記第１制御信号が入力されている状態で前記第１トリガ信号が入力された時に前記第１のヒーターを起動する第１のヒーター駆動回路と、
前記第２の出力端子に接続されており、前記第２制御信号が入力されている状態で前記第２トリガ信号が入力された時に前記第２のヒーターを起動する第２のヒーター駆動回路と、を有し、
第１のヒーターの起動タイミングと第２のヒーターの起動タイミングとを一致させないことを特徴とする定着装置。
前記トリガ信号出力手段は、複数のＤフリップフロップが直列に接続されたシフトレジスタを有し、最後尾のＤフリップフロップのＱ出力端子が先頭のＤフリップフロップのＤ入力に接続される環状の回路を形成するトリガ信号出力手段であって、
前記複数のＤフリップフロップに所定の周波数のクロック信号を与える第１の入力端子と、
各ＤフリップフロップのＱ出力からトリガ信号を出力する出力端子と、を有し、
前記出力端子から前記ヒーター駆動回路に対してそれぞれ異なるタイミングで周期的にトリガ信号を出力するトリガ信号出力手段であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記トリガ信号出力手段は、前記シフトレジスタにおける先頭のフリップフロップのＤ入力に接続される第２の入力端子を有し、前記第２の入力端子からは電源入力後１クロック分のクロック信号が入力されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
前記トリガ信号出力手段は、前記第１のヒーター用の第３トリガ信号を、第１トリガ信号、第２トリガ信号とは異なるタイミングで出力する第３出力端子を有し、第３出力端子を前記第１の駆動回路に接続して、前記第１の駆動回路に入力するトリガ信号の入力頻度を前記第２の駆動回路に入力するトリガ信号の入力頻度よりも多くすることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか１項に記載の定着装置。
前記第１のヒーターを内蔵した第１の定着回転部材と、
前記第２のヒーターを内蔵し、前記第１の定着回転部材に圧接して記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成する第２の定着回転部材と、を有し、
前記温度検出手段は、前記第１制御信号を形成するために前記第１の定着回転部材に対向して配設された第１温度検出部、及び、前記第２制御信号を形成するために前記第２の定着回転部材に対向して配設された第２温度検出部を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか１項に記載の定着装置。
前記第１のヒーターを内蔵した定着回転部材と、
前記定着回転部材と圧接して記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記第２のヒーターを内蔵しており、定着ニップ部とは異なる位置で前記定着回転部材に圧接して前記定着回転部材を加熱する外部加熱部材と、を有し、
前記温度検出手段は前記定着回転部材に対向して設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか１項に記載の定着装置。
前記第１のヒーターと第２のヒーターを内蔵した定着回転部材と、
前記定着回転部材と圧接して記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成する加圧部材と、を有し、
前記第１のヒーターは定着回転部材の主として記録材搬送方向と直交する方向の中央部領域を加熱し、
前記第２のヒーターは定着回転部材の主として記録材搬送方向と直交する方向の端部領域を加熱し、
前記温度検出手段は、前記第１制御信号を形成するために前記定着回転部材に対向して配設された第１温度検出部、及び前記第２制御信号を形成するために前記の方向に関して第１温度検出部とは異なる位置で前記定着回転部材に対向して配設された第２温度検出部を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか１項に記載の定着装置。
前記第１のヒーターを内蔵した第１の定着回転部材と、
前記第１の定着回転部材と圧接して記録材を挟持搬送する第１定着ニップ部を形成する第１加圧部材と、
前記第２のヒーターを内蔵した第２の定着回転部材と、
前記第２の定着回転部材と圧接して、前記第１定着ニップ部を通過した記録材を挟持搬送する第２定着ニップ部を形成する第２加圧部材と、を有し、
前記温度検出手段は、前記第１制御信号を形成するために前記第１の定着回転部材に対向して配設された第１温度検出部、及び、前記第２制御信号を形成するために前記第２の定着回転部材に対向して配設された第２温度検出部を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか１項に記載の定着装置。